本發(fā)明涉及可降解膜，具體涉及一種耐熱可降解膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前外賣行業(yè)快速發(fā)展，外賣的包裝需求量也是越來越大。隨著各地禁塑令的實(shí)施以及推廣，可降解的外賣包裝市場(chǎng)也變得火熱。在可降解材料領(lǐng)域，目前能夠大規(guī)模制作可降解膜袋的樹脂只有pbat。然而pbat雖然有很好的延展性可加工性，但是它的耐熱溫度在50℃左右，對(duì)于剛出鍋的湯、羹有水混合物等來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

2、目前主要的pbat膜袋改性手段為共混較高熱變形溫度的樹脂或者添加其他填料。作為可降解的材料，能夠用作共混的樹脂并不多，一般來說會(huì)選擇聚乳酸。然而聚乳酸本身很脆，因此大量添加到pbat中來提升熱變形溫度會(huì)導(dǎo)致材料變脆，無法吹膜成型。同時(shí)聚乳酸和pbat熔點(diǎn)相差較大，加工條件也不是很好。

3、另一種方式是添加填料，一般添加碳酸鈣粉末或者淀粉，然而受制于吹膜工藝的要求，填充量最多也只能到30-40%，耐熱溫度最高能達(dá)到75-80℃。

4、cn112251002?a公開了一種具有優(yōu)良韌性和耐溫性能的pbs降解包裝材料及其制備方法，該具有優(yōu)良韌性和耐溫性能的pbs降解包裝材料，原料包括pbs、pbst、pbat、相容劑、成核劑、耐熱劑、增塑劑、無機(jī)填充，將原料混合均勻、造粒、吹塑成膜，得到具有優(yōu)良韌性和耐溫性能的pbs降解包裝材料。利用價(jià)格低廉的pbs制得的產(chǎn)品具有優(yōu)良的韌性和耐溫性能，可完全生物降解，是現(xiàn)有不可降解包裝袋的良好替代品，具有優(yōu)良韌性和耐溫性能的pbs降解包裝材料的制備方法簡(jiǎn)單、生產(chǎn)工藝易于實(shí)施、環(huán)保節(jié)約。但上述方法配方復(fù)雜，產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度也曾公開討論。

5、cn?208199305?u公開了一種可降解高礦物型快遞袋，包括上膜、與上膜熱封合的下膜，所述上膜或下膜由外到內(nèi)包括pbat塑料層、pla塑料層、以及高礦物pe塑料層。通過多種可降解塑料復(fù)合的快遞袋膜，在提供可降解性能的同時(shí)盡可能提高可降解速度，提高快遞袋環(huán)保性，最外層的pbat層韌性、耐熱、耐沖擊性能好，保護(hù)內(nèi)容物不受到外部環(huán)境影響，pla層使用可再生植物資源制成，環(huán)保性能更好，高礦物pe層具備光-生物降解性能，但pe層為不可降解材料，薄膜的耐熱性能也未曾驗(yàn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)可降解膜袋材料耐熱效果不好的問題，提供一種耐熱可降解膜，以四層薄膜熱壓組合，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)、增韌和耐熱溫度有效提升的效果，且生物可降解性優(yōu)異。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種耐熱可降解膜，依次包括pbat膜層、pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層、pbat/pbs復(fù)合膜層和pbat/竹粉復(fù)合膜層。

4、按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層包括原料組分90-97份pbat樹脂，3-8份空心玻璃微珠，1-3份馬來酸酐接枝pbat。優(yōu)選地，所述pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層包括原料組分93份pbat樹脂，5份空心玻璃微珠和2份馬來酸酐接枝pbat。

5、按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述pbat/竹粉復(fù)合膜層包括原料組分70-95份pbat樹脂和5-30份竹粉。優(yōu)選地，所述pbat/竹粉復(fù)合膜層包括原料組分80-90份pbat樹脂和10-20份竹粉。

6、所述pbat/pbs復(fù)合膜層的原料組分中pbat與pbs的質(zhì)量比為90:10-80:20。

7、本發(fā)明采用多層膜復(fù)合的形式，竹粉增加薄膜強(qiáng)度模量以及耐熱性，玻璃微珠能夠增強(qiáng)材料的隔熱性，pbs與pbat混合提升材料熱變形溫度，四層薄膜復(fù)合之后既增強(qiáng)了力學(xué)性能還保持了材料的柔韌性，同時(shí)也提高了材料的耐熱溫度。使得薄膜能夠成為盛放高溫的食物包裝。

8、所述pbat熔指3-5g/10min（190℃，2.16kg），所述pbat膜層厚度為50-100μm所述pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層厚度為50-100μm，所述pbat/竹粉復(fù)合膜層厚度為50-100μm，所述pbat/pbs復(fù)合膜層厚度為50-100μm。四膜層采用熱壓方式成型得到所述耐熱可降解膜，熱壓溫度為140-170℃。

9、所述玻璃微珠的目數(shù)在500-1500目。

10、所述竹粉大小在100-500目，長(zhǎng)徑比分布在20-100。優(yōu)選大小在300-500目，長(zhǎng)徑比在40-80的竹粉，對(duì)應(yīng)產(chǎn)品力學(xué)性能更強(qiáng)。

11、本發(fā)明還提供所述的耐熱可降解膜的制備方法，包括步驟：

12、步驟1，將pbat樹脂經(jīng)吹膜制得pbat膜層；

13、將pbat樹脂、空心玻璃微珠和馬來酸酐接枝pbat經(jīng)熔融共混后吹膜制得pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層；

14、將pbat樹脂和竹粉經(jīng)熔融共混后吹膜制得所述pbat/竹粉復(fù)合膜層；

15、將pbat樹脂與pbs樹脂熔融共混后吹膜制得所述pbat/pbs復(fù)合膜層；

16、步驟2，按照從外之內(nèi)pbat膜層、pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層、pbat/pbs復(fù)合膜層和pbat/竹粉復(fù)合膜層的順序?qū)⒏鲗盈B加，經(jīng)熱壓成型得到所述耐熱可降解膜。

17、所述熔融共混的溫度分別為135-150℃。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

19、本發(fā)明中以多層降解膜疊加方式，以pbat/空心玻璃微珠增加材料的隔熱性能，pbat/pbs共混增加材料熱變形溫度，pbat/竹粉混合，提升材料強(qiáng)度模量的同時(shí)又提升材料熱變形溫度，最后共同熱壓成形，既保持了材料的柔韌性，同時(shí)也提升了材料的耐熱溫度，復(fù)合方式簡(jiǎn)單，通過普通的熱壓即可實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種耐熱可降解膜，其特征在于，依次包括pbat膜層、pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層、pbat/pbs復(fù)合膜層和pbat/竹粉復(fù)合膜層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱可降解膜，其特征在于，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層包括原料組分90-97份pbat樹脂，3-8份空心玻璃微珠，1-3份馬來酸酐接枝pbat。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱可降解膜，其特征在于，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述pbat/竹粉復(fù)合膜層包括原料組分70-95份pbat樹脂和5-30份竹粉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱可降解膜，其特征在于，所述pbat/pbs復(fù)合膜層的原料組分中pbat與pbs的質(zhì)量比為90:10-80:20。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱可降解膜，其特征在于，所述pbat膜層厚度為50-100μm；所述pbat/空心玻璃微珠復(fù)合膜層厚度為50-100μm，所述pbat/竹粉復(fù)合膜層厚度為50-100μm，所述pbat/pbs復(fù)合膜層厚度為50-100μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱可降解膜，其特征在于，四膜層采用熱壓方式成型得到所述耐熱可降解膜，熱壓溫度為140-170℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱可降解膜，其特征在于，所述玻璃微珠的目數(shù)在500-1500目。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱可降解膜，其特征在于，所述竹粉大小在100-500目，長(zhǎng)徑比分布在20-100。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的耐熱可降解膜的制備方法，其特征在于，包括步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的耐熱可降解膜的制備方法，其特征在于，所述熔融共混的溫度為135-155℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及可降解膜技術(shù)領(lǐng)域，公開一種耐熱可降解膜及其制備方法，可降解膜依次包括PBAT膜層、PBAT/空心玻璃微珠復(fù)合膜層、PBAT/PBS復(fù)合膜層和PBAT/竹粉復(fù)合膜層，各層經(jīng)吹膜后熱壓成型。本發(fā)明采用多層膜復(fù)合的形式，竹粉增加薄膜強(qiáng)度模量以及耐熱性，玻璃微珠能夠增強(qiáng)材料的隔熱性，PBS與PBAT混合提升材料熱變形溫度，四層薄膜復(fù)合之后既增強(qiáng)了力學(xué)性能還保持了材料的柔韌性，同時(shí)也提高了材料的耐熱溫度。使得薄膜能夠成為盛放高溫的食物包裝。

技術(shù)研發(fā)人員：黃駿成,那海寧,龔澤威,方超,朱錦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17